碳纤维可回收吗?
让我用另一个问题来回答上面的问题——什么时候某物才是“可回收的”?
从现有的“可回收性”(针对塑料)定义中得到启发,当存在已知的流程在使用后对其进行分类、收集和回收,并且该回收物具有市场价值且可以重复使用时,该物品即可被定义为“可回收”。
直到二十年前,碳纤维才开始可回收,而且市场也尚未准备好使用再生碳纤维。但是,过去十年确实出现了一些进步的变化,而其原因有很多。
底线:
是的,碳纤维是可回收的。碳纤维(和碳纤维复合材料)可以使用机械、热或化学方法回收。
碳纤维为什么要回收利用?
我们没有专门的回收箱来处理生产废料和报废产品。我们拥有的,也是我们大多数人使用的,是垃圾填埋场。
碳纤维应该被回收而不是丢弃,因为如果不回收,那么很快这将成为我们唯一的选择。让我们回顾一下,了解碳纤维从不可回收到可以被回收再利用并用于像航天飞机这样令人惊叹的应用的原因。
- 不可再生资源:
回到最基本的话题——根据资源的可耗竭性,资源可分为两类——可再生和不可再生。不可再生资源可以是可回收的(如金属),也可以是不可回收的(如石油)。
目前,超过90%的商业碳纤维是不可再生的(由聚丙烯腈(PAN)制成)。
这就是为什么回收市场上的碳纤维与生产替代“可再生”碳纤维(如木质素基碳纤维)一样合理的原因之一。
- 不可生物降解:
碳纤维通常不可生物降解,使用寿命可达50多年。这难道不是我们应该使用它的原因吗?答案既是,也是。
碳纤维的许多应用都依赖于其耐用性和寿命——这也意味着,使用后,废弃的碳纤维自行车或飞机等将存放多年而不会分解。
- 供需:
未来全球碳纤维短缺预计将给风能、航空航天和基础设施行业不断增长的需求带来困难。尽管这是否是一个“实际”问题仍然存在,但我们可以通过在原始碳纤维供应商和再生碳纤维供应商之间分担需求来避免这个问题。
- 能源密集型:
与钢铁相比,生产原始碳纤维所需的能量几乎多14倍,从而导致更高的温室气体排放。另一方面,回收材料比使用自然资源产生的碳排放量更少。因此,通过回收和再利用碳纤维可以大大减轻这种能源密集型生产及其造成的不利环境影响。
- 低成本:
生产原生碳纤维时会消耗大量能源,因此以较低的成本进行回收利用也成为可能。
同样,回收碳纤维的成本也比原始碳纤维低30-40%。
- 法例:
大多数国家都可以通过回收来避免碳纤维废料收集和填埋所产生的费用和税费。处理一直很不方便,而且很可能已经到了生命的最后阶段。目前大多数行业都在积极考虑回收碳纤维废料,以在企业层面上削减处理费用。
- 应用:
碳纤维与其他材料结合制成复合材料。这些商用碳纤维复合材料具有许多轻质、高强度甚至美观的功能,可用于汽车引擎盖、船桅杆、鞋垫和桨式网球拍等。
所有形式的碳纤维——碳纤维自行车车架、碳纤维复合材料生产废料或报废飞机——都可以通过回收获得新生。尽管回收碳纤维并不像在塑料和纸张之间挑选那么简单,但这是可能的。